Исследователи Томского политехнического университета разработали способ переработки каменного угля в жидкое топливо с помощью микроволнового пиролиза и специальных добавок. В результате потребление электроэнергии удалось сократить в 4,3 раза, а затраты энергии на производство 1 кг топлива — до 3,6 раза.
Во время экспериментов исследователи протестировали несколько доступных материалов. Наиболее эффективным оказался оксид железа, который помог углю лучше поглощать микроволновое излучение.
Новая технология дала немного меньший выход топлива с каждой тонны угля, но цена каждого произведенного килограмма оказалась существенно ниже благодаря меньшему потреблению электроэнергии. Полученный в процессе пиролиза газ по составу пригоден для переработки в жидкое топливо, что особенно важно для труднодоступных районов с дефицитным энергоснабжением.
Вы когда-нибудь задумывались, куда исчез каменный уголь? Нет? А зря. Ещё пару сотен миллионов лет назад Земля производила его в промышленных масштабах, а теперь — считай, штучный товар. Что случилось? Сломалась планета? Или кто-то перехватил эстафету у геологических процессов? Спойлер: да, и это был гриб.
Нефть ещё не родилась, а уголь уже был.
Каменный уголь — это не просто чёрные головёшки в топке. Это древняя библиотека, составленная из тел деревьев, папоротников и мхов, живших сотни миллионов лет назад. Свою карьеру будущий уголь начинал в болотах девона, а пик славы пришёлся на каменноугольный период — примерно 300 миллионов лет назад. Тогда планету покрывали сплошные тропические болота, а леса были сплошь из гигантских плаунов, хвощей и древовидных папоротников.
Погибая, эти растения оседали в топях и не успевали толком разлагаться: воздуха не было, а значит, и микробам было нечем дышать. Растительный мусор копился, спрессовывался, погружался всё глубже, где ему было уютно, тепло и темно. Слой за слоем, и вот перед вами угольный пласт.
Но потом пришёл он. С мицелием и претензией.
Так бы и продолжалось, но около 290–300 миллионов лет назад на сцену вышел новый герой — белый гниль. А если точнее, то грибы, способные разбирать лигнин — прочную древесную броню, без которой дерево не дерево. До этого момента даже у самых голодных организмов лигнин вызывал полное недоумение. Но грибы разобрались. На молекулярном уровне. И начали перерабатывать древесину так эффективно, что она перестала накапливаться в болотах.
Вот вам и ответ, почему уголь образовывался так активно в карбоне и почти прекратился после. Просто в какой-то момент Земля обзавелась биоразлагателем, который понял, как открыть «банку с деревом».
Археи, метан и кулинарные метафоры.
Однако не грибы едины. Недавние исследования показали, что в деле образования угля участвуют и метаногенные археи — древнейшие микроорганизмы, живущие в бескислородной среде и производящие метан. Они как будто специально поселились в болотных залежах, чтобы чуть-чуть «подогреть» трансформацию растительных останков. И, вероятно, именно их симбиоз с углеродными циклами сделал процесс столь масштабным.
Но и грибы не сдавались — они эволюционировали, прокачивали свои ферменты и шаг за шагом отвоёвывали рынок древесных отходов. В результате — угля почти не стало. Зато в лесу стало куда меньше валяться древних брёвен.
А как же сегодня?
Технически уголь ещё образуется. Но крайне медленно. Ни один завод бы не выдержал таких сроков поставки. Современная биосфера устроена так, что всё мёртвое утилизируется на месте — грибами, бактериями, насекомыми и даже дождём.
А с точки зрения экономики? Международное энергетическое агентство давно фиксирует снижение интереса к углю. Развитые страны ищут альтернативы, а развивающиеся постепенно догоняют. Мир, похоже, возвращается к балансу — к тому самому, что существовал до нашей угольной лихорадки.
Итог: гриб — это не просто еда.
Так что в следующий раз, увидев незаметный грибок на трухлявом пне, приглядитесь. Возможно, именно он спас нас от ещё большего парникового апокалипсиса. И уж точно он заслуживает больше уважения, чем мешок угля в подвале.
Светильный газ — это смесь метана, окиси углерода, водорода и других горючих газов, полученная при сухой перегонке каменного угля.
В XIX веке в России и Европе его использовали для освещения улиц 💡 Этот газ выделялся при нагревании угля в специальных закрытых сосудах - ретортах. Его накапливали в хранилищах и по системе трубопроводов доставляли к уличным газовым фонарям.
❕ В России первый завод по производству светильного газа был построен в Петербурге в 1835 году.
Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-канале ЭнергетикУм
Недавно побывал на одном из угольных разрезов недалеко от Красноярска. И как обычно решил сделать лонгрид с фоточками и видео 😉 Начну с видео, чтобы сразу дать общее представление.
А теперь более подробно. Угля в Красноярском крае много. Через нас проходит Канско-Ачинский угольный бассейн, который с Востока и Запада захватывает Иркутскую и Кемеровскую области. Это самые крупные запасы угля в России - более 600 млрд тонн.
Для наглядности картинка из интернета, где обозначены основные запасы угля в стране. Чуть ниже по центу – это мы.
На большей территории бассейна находится бурый уголь - это породы образовавшиеся ~140-160 млн. лет назад. А в месторождении, которое разрабатывают на Саяно-Партизанском разрезе - каменный, он на 200 млн лет старше. От этого он, по простому говоря, более концентрированный - горит лучше, жарче и дает меньше дыма. Его калорийность в 2-3 раза выше бурого. Конкретно на этом месторождении добывают марку 1ГВ (первый газовый витринитовый).
Уголь Саяно-Партизанского разреза
Саяно-Партизанский разрез находится в ~150км от Красноярска. Открыли это месторождение в начале 40-х. Начать активную разработку хотели на исходе Советского Союза, но не сложилось. Новый виток освоения пришелся уже на наши дни - полноценную работу стали вести ~ 15 лет назад. Сейчас добычу на разрезе ведет компания "Русский Уголь".
Саяно-Партизанский угольный разрез
Добычу ведут открытым способом. Удобно, что залежи находятся неглубоко и не надо строить шахты. Чтобы добраться до угольных пластов проводят вскрышные работы. Пустые породы срезают экскаваторами и Белазами отвозят на отвалы. Мягкие слои снимают так, а скальники взрывают.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Белазы грузоподъемностью 55 тонн гоняют туда-сюда, а бульдозер подравнивает площадку. В среднем за смену каждый самосвал делает 35-45 рейсов.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Сейчас самосвалы возят грунт, а когда доберутся до угля, будут также возить его, но уже не на отвал, а на перегрузочный пункт.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Погода на разрезе существенно отличается от красноярской - тут холоднее на 10-15 градусов. Зимой -30-35 обычное дело. Для техники и рабочих это, конечно, дополнительная нагрузка.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Добыча на Саяно-Партизанском разрезе идет круглосуточно. И ночью за -40 может опуститься. Работают, кстати, тут вахтой по две недели. Рядом с разрезом есть общежития со всеми удобствами. У рабочих комната на 4 человека, у ИТР на двоих.
машинист бульдозера – Ермолаев Андрей Владимирович, Саяно-Партизанский угольный разрез
В земле уголь идет пластами до ~2 метров высотой. Для удобства его сначала транспортируют на перегрузочный пункт. Тут из угля сложены целые горы. Чистый продукт загружают вот таким большим экскаватором ЭКГ-5А «Уралмаша». Эксплуатационная масса почти 200 тонн, а ковш вмещает 5 куб.м
Саяно-Партизанский угольный разрез
Работает экскаватор на электричестве. Сзади машины подключен силовой кабель. Штука большая, но очень шустрая в руках профессионала. Самосвал грузоподъемностью 30тн заполняет за 1,5мин.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Вот так видит свою работу машинист ЭКГ
Саяно-Партизанский угольный разрез
Машинист ЭКГ-5А Яковлев Александр Юрьевич, Саяно-Партизанский угольный разрез
Саяно-Партизанский угольный разрез
Часть угля предварительно сортируют на месте. Этот аппарат под экскаватором просеивает уголь и раскидывает его по сторонам в зависимости от размера камней – больше и меньше 30см. Перед погрузкой в вагоны (на следующем участке) есть еще одна установка, там фильтруют и дробят до размеров в 0-5см, чтобы потребитель получал уже готовый к применению продукт.
Саяно-Партизанский угольный разрез
Саяно-Партизанский угольный разрез
Кстати, на площадке есть специальный человек, который замеряет температуру угля. Все же горючий материал. В -30, наверно, шансов перегреться у него мало. А вот летом, когда +30-35, да еще и все черное вокруг, тут должно быть жарко.
Саяно-Партизанский угольный разрез
После погрузки в самосвалы уголь везут на следующую площадку, где его будут пересыпать в ЖД вагоны.
Саяно-Партизанский угольный разрез
В 2007 году рядом с магистралью построили тупик, сейчас тут три линии. Отсюда состав с углем тепловозом перегоняют на ближайшую станцию для дальнейшего распределения. Магистральный путь - это ЖД ветка Абакан-Тайшет, она же "Трасса Мужества", которая выходит к Транссибу (был уверен, что у меня есть пост на Пикабу про эту трассу, но оказалось, что нет. Кому интересно, можно на ютубе глянуть видео летнее)
На перегрузочном пункте вагоны загружают фронтальными погрузчиками
Саяно-Партизанский угольный разрез
После загрузки они поедут в самые разные направления
Саяно-Партизанский угольный разрез
В год на Саяно-Партизанском разрезе добывают ~1.5 миллиона тонн угля, а доступные запасы сейчас оценивают где-то в 33 миллиона тонн.
Работают на разрезе более 300 человек. Это машинисты, бульдозеристы, экскаваторщики, механики, административный персонал и тд . Кроме карьера есть и ремонтная площадка, т.к. техника требует постоянного внимания.
ЗЫ: На Пикабу пишу лонгриды про Красноярский край, производство, туризм. Кто интересуется, можете подписаться на профиль @Tokarevs
И еще много снимаю фото/видео и всякие короткие форматы, но это уже в Телеге. Если из Красноярска, можете заглядывать t.me/tokarevs
Первая электростанция, работающая на каменном угле из резерва, готовится к перезапуску в Германии . Это электростанция Mehrum в Хоэнхамельне, Нижняя Саксония.
С 14 июля постановлением разрешено снова вводить в эксплуатацию электростанции, работающие на каменном угле, из так называемого сетевого резерва в целях экономии природного газа.
В дополнение к уже действующему постановлению для электростанций, работающих на каменном угле и мазуте, к началу октября также готовится постановление о возобновлении работы уже остановленных буроугольных электростанций.
Сегодня у меня сложилось впечатление, что все поголовно отправились закрывать шашлычный сезон. Говорить пафосные фразы о том, что «лето пролетело — даже не заметили» и тому подобные вещи.
В магазине очередь из людей, отправляющихся на шашлыки. Передо мной стоят два парня и две девушки. Либо второкурсники, либо около того. Обсуждают ещё одного парня, к которому прямо сейчас и поедут — только за мясо заплатят. И тут один из парней вспоминает: надо же угля купить. На что девушки ему резонно замечают:
— Да у него же целая углярка этого угля.
— Да, — отвечает им молодой человек, — только уголь у него какой-то не такой... Да и куски большие какие-то...
Уголь они не купили. Рассчитались за мясо и ушли. А я смотрел им вслед и думал: а как они на каменном угле будут мясо жарить?..